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Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).
Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung.
Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.
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Beschleunigte Zeitfestigkeitsbestimmung
Prüf- und Berechnungsverfahren für die beschleunigte Ermittlung von Zeitfestigkeitsgeraden an thermoplastischen Kunststoffen
Projektdauer
Von: 01.08.2022 Bis: 31.07.2024Beschreibung
Die Betriebsfestigkeitsauslegung und die Materialcharakterisierung im Zeitfestigkeitsbereich thermoplastischer Kunststoffe stellt eine große Herausforderung dar. Den zeit- und kostenintensiven Materialprüfungen stehen immer kürzere Entwicklungszeiten, ein steigender Kostendruck und immer lautere Forderungen nach Ressourcenschonung und Leichtbau gegenüber. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein Prüf- und Berechnungsverfahren zur beschleunigten Materialcharakterisierung von thermoplastischen Kunststoffen im Zeitfestigkeitsbereich entwickelt. Dabei wird auf Basis eines kraftgeregelten Laststeigerungsversuchs und zweier kraftgeregelter zyklischer Einstufenversuche eine physikalisch begründete Berechnung der Zeitfestigkeitsgeraden vorgenommen. Dazu wurden die Messgrößen Dehnungsamplitude, dissipierte Energiedichte und Temperaturänderung, welche eine direkte Antwort auf die Beanspruchungsgröße darstellen, mathematisch durch Potenzfunktionen beschrieben und so der Zusammenhang zwischen Laststeigerungsversuch und Einfstufenversuchen bestimmt. Durch geeignete Umrechnung konnte die Zeitfestigkeitsgerade durch eine weitere Potenzfunktion unter Zuhilfenahme eines Referenzpunkts vollständig bestimmt werden. Dafür ist a priori die Kenntnis einer werkstoffspezifischen Konstante erforderlich, die für verschiedene Materialien ermittelt werden konnte. Das Berechnungsverfahren wurde in Software implementiert. Unter der Voraussetzung, dass die werkstoffspezifische Konstante für die interessierende Beanspruchung bekannt ist, wurde eine deutliche Zeit- und damit einhergehende Kostenersparnis für die Abschätzung des Zeitfestigkeitsbereichs demonstriert. Davon profitieren sowohl Prüflabore, welche das Verfahren selbst anbieten können, als auch Unternehmen, die damit kostengünstig an Materialdaten für die Betriebsfestigkeitsauslegung kämen und damit ihre Produkte für lange Einsatzzeiten absichern können.
